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阶梯教室设计解决方案

时间:2020-07-29 09:17:38 阶梯 教室 解决方案

  阶梯多媒体教室系统建设方案

  北京竞业达数码科技有限公司

 2011 年 10 月

 1 1

 概述

 1.1 项目概述

 智能数字多媒体教室解决方案是当今,重视现代教育技术对教育产生的影响,大力推进教育现代化是世界教育发展的主流。我国在运用现代教育技术手段整合教学的过程中,已取得了相当成效。采用先进的教学手段,提供全新的教学环境,来设计教学活动,已经成为市场的趋势所在。

 随着现代化教学系统在各大院校的不断推进,传统的方式已经不适应现代化的需要,集多功能教室系统、多媒体教学系统、演播系统於一体的新型现代化教育体系在教育行业得到了日益广泛的运用。作为一种新型的教育形式和现代化教学手段,多媒体技术给教育行业带来了新的机遇。

 1.2 系统设计原则

 (1)先进型原则 采用的系统结构应该是先进的、开放的体系结构,和系统使用当中的科学性。整个系统能体现当今多媒体技术的发展水平。

 (2)实用性原则 能够最大限度的满足实际工作的要求,把满足用户的业务管理作为第一要素进行考虑,采用集中管理控制的模式,在满足功能需求的基础上操作方便、维护简单、管理简便。

 (3)可扩充性、可维护性原则 要为系统以后的升级预留空间,系统维护是整个系统生命周期中所占比例最大的,要充分考虑结构设计的合理、规范对系统的维护可以在很短时间内完成。

 (4)经济性原则 在保证系统先进、可靠和高性能价格比的前提下,通过优化设计达到最经济性的目标。

 (5)系统设备选型原则 重要设备采用国际知名的器材,以保证设计指标的实现和系统工作的可靠

 性。

 基本上选用同类产品中技术最成熟、性能先进、使用可靠的产品型号,以保证器材和系统的先进性、成熟性。

 选用高度智能化、高技术含量的产品,建立系统开放式的架构,以标准化和模块化为设计要求,既便于系统的管理和维护使用,又可保持系统较长时间的先进性。

 1.3 系统建设规范

  《厅堂扩声系统声学特性指标》(GYJ-25-86)  《演出场所扩声系统的声学特性指标》(WH/T 18-2003)  《声系统设备互连的优选配接值》(GB/T14197-93)  《声系统设备互连用连接器的应用》(GB/T1497-94)  《音响设备用连接器的系列和品种》(GB/T15158-94)  《多通路音频数字串行接口》(GY/T187-2002)  《会议系统电及音频的性能要求》GB/T 15381-94  《视听系统设备互连用连接器的选用》(GB/Tl5644-95)

  《30MHz-1GHz 声音和电视信号的电缆分配系统》(BG14948-94)

  《30MHz-1GHz 声音和电视信号的电缆分配系统设备与部件:性能参数要求》(GBl1318.2-89)  《剧场建筑设计规范》(JGJ57-2000/J67-2001)  《扩声译音系统安装工程施工及验收规范》(GY5055-1995)  《智能建筑弱电工程设计施工图集》(GJBT98-97)  《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范(GB/T50311-2000)  《智能建筑设计标准》(GB/T 50314-2000)  《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)  《声系统设备一般术语解释和计算方法》(GB12060-89)  《视听、视频和电视系统中设备互连的优选配接值》(GB/T15859-1995)  《音响设备用连接器的系列和品种》(GB/T 15158-94)  《音频、视频及类似电子设备安全要求》(GB/T8898-2001)

  《信息技术设备包括电气设备的安全》(GB4943-95)  《建筑电气装置——第 5 部分:电气设备的选择与安装;第 52 章:布线系统》(GB / T16895.6-1999)  《建筑电气装置——第 7 部分:特殊装置或场所的要求;第 707 节:数据处理设备用电气装置接地要求》(GB / T16895.9-2000)  《工业企业通信接地设计规范》(GBJ 79-85)  《低压电气及电子设备发出的谐波电流限值(设备每相输入电流 16A)》(GB17625.1-1998)  《电子设备机柜通用技术条件》(GB/T 15395-94)

 2 2

 系统设计

 智能数字多媒体阶梯教室项目的建设,整个系统要高效率的完成教学任务, 结合各个系统,充分发挥各个系统的功能,实现现代化的教学。应对专家,教 授讲课充分发挥多媒休设备,对整个教学,学术报告起积极作用。

 根据上述功能定位,我们将整个多媒体教学系统分成以下几个子系统进行建设。

 

  装饰系统 

  显示系统 

  扩声系统  中央集成控制系统  声像联动系统 系统拓扑图如不所示

 3 3

 智能数字多媒体阶梯教室具体解决方案

 3.1 装修装饰以及桌椅子系统

 阶梯教室作为学术报告,专家讲座等重要场所,对室内装修要求简洁明了, 个性突出,桌椅附合学院使用习惯。采用轻钢龙骨吊顶,墙面粉刷,安装吸音 电动窗帘。灯光以附合室内照明为基本需求。

 轻钢龙骨吊顶,考虑扩声和消防要求,采用带孔矿棉板吊顶,均匀分布格栅灯,在四个角落安装静音排风扇。

 效果图如下 桌椅由于人流量大,结合学校维护等要求,采用实木阶梯教室桌椅,简洁明了,易与维护。

 图示如下:

  3.2 投影显示子系统建设

 3.2.1

 系统具备以下特性

 显示系统,智能多媒体阶梯教室的重要组成部分,是多媒体资料显示的输出终端。该系统包括显示设备、主控切换设备、信号源接口设备。所有多媒体通过集中控制设备进行控制,可以对摄像机信号、计算机多媒体信息(图像、 声音 )、实物展台等进行集中控制,以实现信息多路输入、多路输出的功能。多媒体显示系统信号以视频信号及电脑 VGA 信号传输为主,以保证图像的质量。

 

  能将通常的类视频源信号(DVD、VCD、VHS 磁带、现场摄像、电脑网络信息、电子白板、实物展示台等)进行投影显示  预留视频信号输入、输出接口,预留 RGB、VGA 接口

  能播放闭路电视节目信号

  3.2.2

 子系统方案配置

 目前在广为流行的视频显示方式有很多种,如大屏幕正投影方式、大屏幕背投影方式、大屏幕等离子频接方式等等,而各种显示方式的选择往往受到厅堂建筑结构的限制和业主主观对产品的看法。在此次阶梯教室显示系统的设计上 我们根据教室的物理纵深和宽度以及现场的光线情况,结合人眼的视觉习惯,我们建议设计在主讲台一侧安装一套 180 寸的大屏幕投影系统。

 教室投影机选用亮度 6200ANSI 流明的 NEC 高亮度投影机 NP4100+。分辨率为 1024×768;灯泡寿命长;具有电脑信号输入口;数字 DVI 输入口;复合视频输入口、分量视频输入口及 S 端子信号输入口。同时,它还具有 RS232C 的标准接口,便于集中控制时作遥控接口。

 配置 180 英寸的电动投影幕,可视面积为 3960×3300mm,拉伸方便、耐用; 独特的幕布亮度高增益,图像清晰、亮丽;面料防火、防霉。

 投影机采用电动升降的方式安装,在保证投影机安全的同时又体现美观大方(需装潢方配合做好吊架表面处理)。

 为了方便参会人员使用笔记本电脑演示以及各类资料和信息的查询和展示, 在讲台位置安装一套多功能信息接入口,提供多种信息接口及电源插座。配合切换矩阵及中控系统,实现信号的切换显示,方便讲课进行时进行多媒体数据演示。

  大屏幕显示系统的体系结构模拟图

 如下图所示:

 设备安装平面图:

  3.2.3

 子系统设备简介

 双灯系统实现

 6,200 流明高亮度, 支持单灯

 7×24 小时连续使用

 双灯系统实现了 6200 流明的高亮度。*1 即使在对亮度有要求宽阔场所使用也十分明亮。特别是在单灯工作模式下,灯泡可通过自动切换功能连续工作,是一款适用于监视用途的投影机。另外,分别设置了在单灯、 双灯工作模式下的节能模式,有效延长了灯泡寿命。*2 灯泡寿命由原来的 2500 小时被延长到 3000 小时。

  动态黑功能实现

 2100:1 对比度

 采用对暗部有超强表现力的 DLP 芯片,能够精确体现出黑色画面中 的逼真细节。搭载动态

  黑技术实现 2100:1 的高对比度。

 标配两种可替换色轮 “BrilliantColorTM (极致色彩 )

 ” 技术更能展现生动画面

  除了在产品内配备了一个 4 段色轮(红、绿、兰、白),NP4100+还在包装箱内配备了一个能 够由客户自主更换的 6 段色轮(红、绿、兰、青、紫、黄)。运用了极致色彩(BrilliantColorTM 技术)的这一色轮拥有完美的再现能力,能够将自然景色逼真的呈现出来。通过将青、紫、黄添加到红、绿、兰,色彩再现能力有效提升,画面表现更加真实。

 可自由角度倾斜摆放投影

 投影机向上下方向最大可倾斜 90 度设置,实现了倾斜自由,为商业设施和活动中摆放投影机提供了宽松的条件。

  装载自动开机和直接关机功能,实现电源的集中管理

  自动开机功能使投影机接通电源后就可以自动开始投射图像。

 在投射过程或风扇转动过程中,可直接切断电源总开关或关闭接线板上的电源按钮进行关机。因此,可以方便的对 NP4100+/4100W+投影机进行集中管理和控制。

  节能环保,待机时耗电量仅为

 1W

 将投影机在待机状态下设定为“省电模式”,待机时的耗电量仅为 1W(普通投影机约为 5W)。在投影机吊顶设置无法关闭电源时,可处于耗电量低的待机状态,为节能环保做出了贡献。

 ※省电模式可以通过投影机机身控制板、遥控器、GPIO(外部控制模式)进行设置。

  直接关机,断电保护

 关掉电源后,即便风扇在运转过程中,您可以立即将投影机插销拔出而无需等待风扇停止, 这样您将可以立即将投影机带走。

  全新开发的网络集中控制轻松高效,成为真正 “ 中控 ” 投影机

 将 NP4100+投影机连接至网络,配合最新开发的软件 PC Control Utility Pro 4,可对远程投影机进行管理、监视、控制和日程设置,同时还可以实现 自动邮件提醒设置,让管理人员能够最及时了解监控投影机运行情况。

 此软件可最多可以同时控制 2000 台投影机,能够极大的提高网络集中控制效率。

 适合不同安装场所的五种可选镜头

 为了应对客户的多样化需求,NP4100+配备了五种不同用途的镜头,分别适用于 40-500 英寸 的屏幕,会议室,礼堂,展会等不同场所可选择相应的镜头。针对 100 英寸的屏幕, NP4100+可在 1.6m(短焦定焦镜头)及 2.7-17.1m 的距离投射。客户可自行更换镜头,操作简单,无需专业工具。

 可轻松调整图像位置的电动镜头位移功能和梯形校正功能

 通过电动镜头位移功能可在机身保持不动的情况下,上下左右地调整投射图像的位置。另外,梯形校正功能可调整上下左右方向的倾斜,水平方向的调整范围是±35 度,垂直方向

  的调整范围为±40 度。

 *使用 NP06FL 时,无法进行镜头位移

 镜头投射范围(100 英寸画面)

 投射距离

  外观图

 NEC NP4100+ 方式 单片 DLP

  DLP 芯片 尺寸 0.7英寸(长宽比4:3)

 分辨率*1 786,432像素(1024×768)

  镜头*2

  缩放/焦距 NP06FL:电动短焦定焦(投射比0.77:1、F2.0、f=11.4mm)

 NP07ZL:电动变焦、电动聚焦(投射比1.33~179:1、F1.8~2.3、f=19.3~25.8mm)

 NP08ZL:电动变焦、电动聚焦(投射比1.78~2.35:1、F1.7~1.9、f=26~34mm)

 NP09ZL:电动变焦、电动聚焦(投射比2.22~4.43:1、F2.1~2.9、f=32~63mm)

 NP10ZL:电动变焦、电动聚焦(投射比4.43~8.3:1、F2.2~3.1、f=63.5~117.4mm)

  镜头位移 (NP07ZL、NP08ZL、NP09ZL、NP10ZL )

 电动镜头位移

  水平:最大±0.1H/垂直:最大+0.5V

  光输出*3 正常模式(使用4段色轮※9 /NP08ZL 时)

 6,200流明(双灯时)

 3,100流明(单灯时)

 ECO 模式 约为正常模式的80% 灯泡(ECO 模式)

 280WAC(230W)

 灯泡寿命*4 2,000小时(ECO 模式为3,000小时)

 对比度*3(全白/全黒)

 2100:1(使用 DynamicBlack 时)

  画面尺寸

  NP06FL 使用時 NP07ZL、NP08ZL、NP09ZL、NP10ZL 使 用時 50~200寸(0.78~3.24m) 40~500寸(1.06~86.36m)

  50~200寸(0.84~3.48m)

 40~500寸(1.14~92.52)

 色彩再现 全色彩1,677万色

  最大分辨率*5 模拟信号 1,600×1,200(60Hz)

 数字信号 1,400×1,050(60Hz)

  梯形校正 水平方向 最大±约35度*6 垂直方向 最大±约40度*6

  同步范围 水平

  15kHz,31~90kHz(RGB 输入31kHz 以上)

 50~85Hz 垂直

  输入端口

  3个计算机输入

  迷你 D-Sub15针 ×1 (计算机1)

 BNC 端子×5 (计算机2)

  RGBHV *10 VGA,SVGA,XGA,WXGA,WXGA+,SXGA,SXGA+, UXGA RGB(模拟)*10 0.7Vp-p/75Ω H/V 同步*10 4.0Vp-p/TTL 正/负极性 复合同步*10 4.0Vp-p/TTL 正/负极性 G同步*10 1.0Vp-p/75Ω 负极性 立体声迷你插孔 ×2

  模拟 L/R

  0.5Vrms/22kΩ 以上 DVI-D24针 ×1(计算机3)

  RGB(数字)

 DVI 规格 T.M.D.S 标准 HDCP※7、对应最大分辨率 SXGA+/60Hz 立体声迷你插孔 ×1

  模拟 L/R

  0.5Vrms/22kΩ 以上

  3个复合输入 RCA(Y/Cb/Cr)

 ×1 迷你 D-Sub15针 ×1 (与计算机1共用)

 BNC 端子×5 (与计算机2共用)亮度信号 Y 1.0Vp-p/75Ω(同步)

 色差信号 Cb·Cr(Pb·Pr)

  0.7Vp-p/75Ω

  兼容信号

  DTV:480i,480p,720p,1080i,1080p/60Hz,576i,576p, 720p,1080i,1080p/50Hz DVD:progressive 信号(50/60Hz)

 RCA×2 立体声 L(MONO)/R 0.5Vrms/47kΩ 立体声迷你插孔×2(与计算机1·2共用)

 与计算机输入相同

  1个视频输入

  RCA×1

  复合视频 NTSC/NTSC4.43/PAL/PAL-N/PAL-M/PAL- 60/SECAM 1.0Vp-p/75Ω RCA×2 立体声 L(MONO)/R 0.5Vrms/47kΩ

  1个 S-视频输入

  迷你 DIN4针×1 亮度信号 Y 0.714Vp-p/75Ω 色信号 C 0.286Vp-p/75Ω 声音输入与视频输入共用 与视频输入相同

  输出端口 显示器输出

  迷你 D-Sub15针×1

  计算机1·2或复合信号输出

  声音输出 立体声迷你插孔 ×1

  立体声 L/R

  可变输出级别 屏幕触发器

  立体声迷你插孔×1

  12VDC200mA 控制端口

  LAN 接口

  RJ-45×1

  100BASE-TX/10BASE-T

 USB 接口 Type B×1 服务专用

 遥控1 迷你 D-Sub15针×1 用于外部控制设备

 遥控2 立体声迷你插孔×1 有线遥控

 PC 控制 D-sub9针×1 RS-232C 声音输出 3W+3W 内置立体声扬声器

  使用环境 操作温度·操作湿度 5~40℃·20~80%(无凝结)

 存储温度·存储湿度 -10~50℃·20~80%(无凝结)

 电源电压*8 AC100V、50Hz/60Hz 输入电流 7.5A(双灯正常模式时)

  电源要求 正常模式 710W(双灯时)/375W(单灯时)

 ECO 模式 580W(双灯时)/315W(单灯时)

 待机模式 30W(正常模式)/1W(省电模式)

 外形长×高×宽(单位 mm)

 505×197×385(包括突起部分)

 质量 17.5kg(包含镜头)

  3.3 音响扩声系统

 智能数字多媒体阶梯教室是举行学术报告、专家讲课等功能的场所, 所以扩声系统一定要保证音质清晰、稳定、纯正,能适应立体声音频源的播放,室内各处要达到音量、音质基本均衡。

 根据教室的实际情况,授课扩声首先要求语言清晰度、可懂度,其次对背景音乐的丰满度也有一定的要求。对教室来讲其使用范围更加多样化, 所以在电声系统设计时必须考虑到声音音色的可调性,以及设备的适应性。达到良好的教室声场环境.

 3.3.1

 扩声系统设计的条件

 扩声系统的设计为了达到良好的音质,必须满足一些必要的条件,这是进行整个视听系统声学指标设计的基本要求。

 1) 要求有较低的背景噪声 教室的扩声必须要有较低的背景噪声。噪声不仅有可能来源于室外,而且也有可能来源于室内,例如,空调、通风设备、光设备运转时产生的噪声等。室内噪声控制问题,必须在建造和装修时加以充分的考虑,采取必要的隔音措施。一般影剧院的背景噪声为 25~30db,报告厅为 30~35db,体育馆为 47~56db。

 2) 应具有均匀合理的声压级背景噪声 视听系统要求室内的声压级按照不同类型的扩声达到一定的值。具体地讲,音乐扩音应达到 80-85db 平均声压级,语言扩音为 70-75db,背景音乐

 则为 60-70db,且不均匀度应控制在±4db 之内。这就要求扩声系统应具备足够的输出功率和声增益,室内声场应均匀扩散,近次反射声应得到充分、合理的利用,音箱的辐射特性和摆放位置要合理选定。

 3) 保证清晰度 教室的扩声系统应保证声音的清晰度和语言的可懂度。这一要求对语言扩声的场合尤为重要。一般认为允许的最大辅音清晰度损失率不可超过 15%。对于以音乐重放或扩声为主的厅堂该指标可以适当放宽,但要求有更好的视听效果。

 4) 保证系统能稳定工作 扩声系统在达到规定的平均声压级时,应有足够的声反馈稳定度余量, 以保证不会因为反馈而造成系统自激啸叫。一般要求反馈稳定度余量为 6db。

 5) 声像与图像的基本一致 成功的扩声视听系统应保证声像与图像的一致,使观众察觉不到扩声设备的存在,好像是直接听到来自舞台上的声音。

 6) 应具有良好的传输频率特性和较低的失真度 扩声系统应具有宽且平坦的频率响应和较低的失真度。

 3.3.2

 声场设计标准

 我们设计达到语言和音乐兼用扩声一级的标准:

  声学特性 扩声系统类别分级

  音乐扩声系统一级 音乐扩声系统 二级 语言和音乐兼用扩声系统一级 语言和音乐兼用扩声系统 二级 语言扩声系统 一级 语言和音乐兼用扩声系统 三级 语言扩声系统 二级 最大声压级(空场稳态准峰值声压级dB )

 100 HZ-6.3KHZ 范围内平均声压级≥100dB

 125 H Z -4KH Z

 范围内平均声压级

 ≥95dB

 250 H Z -4KH Z

 范围内平均声压级

 ≥90dB

 250 H Z - 4KH Z

 范围内平均声压级 ≥85dB

 传输频率特性 50HZ-10KHZ 以 100 HZ- 6.3KHZ 的平均声压级为 0dB,允许+4- - 12dB,且在 100 HZ- 6.3KHZ 内允许≤±4dB 63H Z -8KH Z

 以 125-

 4KHZ 的平均声压级为 0dB,允许 +4- -12dB,且在 125 H Z -4KH Z

 内允许≤±4dB 100 H Z -6.3KH Z

 以250-4KHZ 的平均声压级为 0dB,允许+4- -12dB,且在 250 H Z -4KH Z

 内 允许≤±4dB

 250 H Z - 4KH Z

 以其平均声压级为0dB,允许 +4- -12dB

 传声增益 (dB)

 100HZ-6.3KHZ 的平均 值 ≥-4dB(戏剧演出)

 ≥-8dB(音乐演出)

 125 H Z -4KH Z

 的平均值-8dB

 250 H Z -4KH Z

 的平均值-12dB

 250 H Z - 4KH Z

 的平均

 值-14dB 声场不均匀度 (dB)

 100HZ≤10dB 1KH 和 6.3KHZ ≤8dB

 1KH Z

 和 4KH Z

 ≤8dB

 1KH Z

 和 4KH Z

 ≤10dB 1KH Z

 和

 4KH Z

 ≤10dB 总噪声级 ≤NR25 ≤NR30 ≤NR30 ≤NR35

 3.3.3

 声场总功率的估算

 在扩声系统中,完全采用计算的方法来定量分析音箱的特性、摆放位置、 驱动音箱的电功率以及高、中、低频的分配比例与所产生的室内声场的关系是 存在一定困难的,因为通常情况下,系统的设计者无法得到精确计算所必需的 全部数据。因此,实际工程设计往往是根据经验和一般原则首先选择音箱布局, 然后进行估算,确定所需音箱的大致参数和规格指标等,并确定具体摆位和方 向,最后通过对场内各点声压的测试和实际试听,对音箱的布置进行调整,必 要时还需增补一些辅助音箱。在工程设计中往往采用估算的方法,以此作为设 计与系统调试的参考性依据。

 1) 功率估算 在视听工程现场,常常采用速算法进行估算。计算之前,首先要确定音箱灵敏度。音箱灵敏度和音箱的型号相关。灵敏度确定,音箱的型号也就确定。灵敏度相差 3db,电功率就相差一倍。专业音箱灵敏度在 95-100db 左右为宜。对于采用灵敏度为 95-100db 音箱系统的厅堂,其功率可按 0.5W/立方米; 要求较高的厅堂,其功率可按 1W/立方米来估算。

 例如,某教室内面积为 400 平米,高 5 米,平时作为一般厅堂使用。选择灵敏度为 98db 的音箱,按 0.5W/立方米速算,需要功率为 1000W。此时,可选250W*2 或 275W*2 的放大器两台,按阻抗匹配的原则,选择 4 只额定功率为

 250W,灵敏度为 98db 的音箱,即可满足需要。

 3.3.4

 扩声系统的组成

 智能数字化多媒体阶梯教室的扩声系统包括,前级混音设备(调音台)、节目源、音箱、功放、周边处理等设备组成。

 1) 音箱 音箱是整个扩声系统的喉舌,因而应作为首要因素考虑。音箱选型要从音箱的灵敏度和额定功率着手,确定每个声源的功率。由音箱的指向性去分析、控制厅堂声场,确定每一个音箱位置、输入阻抗和输入功率,计算音箱与功率放大器间的匹配功率。

 2) 功率放大器 为了保证扩声系统的音质效果,功率放大器要有足够的功率余量,并能长期稳定地工作。同时所选择的放大器在提高效率、减小失真度、短路与空载保护和降低温度上升等方面,均应有完善的技术措施。

 3) 调音台与其他设备 调音台是整个视听系统的心脏部分。它应有良好的电气性能,稳定的工作状态,平直的频率响应,极小的谐波失真,调音台在功能方面差异很大,这就要根据整个系统的功能要求去选择不同数量的输入通道和输出编组的调音台。此外,还可以根据不同厅堂的声学要求,去选择合适的均衡器、延时器、混响器、压限器、分频器等设备组成一个正常、稳定、可靠的扩声视听系统。

 4) 节目信号源设备 节目信号源部分包括 DVD,唱片(含 CD 唱片)与磁带的重放等器材和设备。由于节目信号源部分输入电平低,因此,所有器件和设备都必须保证灵敏度高,信噪比大,失真度小,可靠性好。

 3.3.5

 音箱的选型及布局

 根据智能数字化多媒体阶梯教室的现场的结构环竟以及会者的坐位模式, 在进行会场扩声系统设计,要考虑使观众席即满足语言扩声清晰度,又满足音乐扩声丰满度的音质要求,除充分利用扬声器的指向性对观众席直达声有良好

 覆盖外,听课席得到的直达声能与混响声能比值(声学比)要有一合适的比值和余量。

 a、扬声器的确定 在教室模型上通过声场模拟测试软件 EASE 4.1,对选定扬声器的:

  扬声器的指向特性、扬声器之间的干涉效应;  各安装位置上扬声器的水平角度、垂直角度和旋转角度;  声场的声压级、频响曲线的直观演示;  全部扬声器的输入功率分配及均衡, 进行了仔细的分析、计算和验证,最终本设计方案选用了我们选用国际知名的成熟品牌美国 BOSE 音箱功放,来实现教室的扩声。

 b、扬声器的布置 本扩声系统的扬声器布局是采用 SIS 方式布置,并遵照如下原则:

  用户提供的图纸和现场勘查数据;  扬声器的重量、体积符合隐藏安装要求;  扩声应该得到自然的声像(保持声像一致性);  扬声器的位置在建筑上是合理的、美观的;  扬声器的安放应避免声反馈和产生回声干扰并提高传声增益;  扬声器的布置保证利用扬声器的指向特性来覆盖观众席,所有听众接收到均匀的声能。

  遵照上述原则,本多功能厅主扩声系统扬声器采用集中垂直布局方式。此种布局,通过对不同扬声器指向特性对观众席的覆盖,既能使观众 席上有足够的声压级、良好的语言清晰度,同时又能满足文艺演出音 乐方向感、空间感、生动感的需要。主要技术特点表现在:

  来自扬声器的直达声和自然声源的声音方向大致相同;  有利于提高传声增益,不易产生由声反馈引起的啸叫;  有利于对观众席座位的直达声有良好覆盖外;  直达声强、声场均匀、空间方向感好,语言清晰度高。

 左、右主扬声器

  (1)

 在讲台两侧共布置了 2 只 Panaray® 502® A,全频音箱,用作覆盖全场观众区域。

 吸顶扬声器组 (1)选用 9 只 DS 16F 吸顶音箱,单 18"倒相超低音箱,安放在座位后面,可为左右扬声器组提供音乐节目对低频下限的延伸要求。(建议最好将超低音箱安放在舞台口两侧地面上,具体的方案实施可与装修单位配合解决) C、功放的匹配 前面的 EASE 分析是在扬声器满功率条件下进行,也就是说有足够的功率余量才能使系统实际效果与分析结果相符。功放我们仍然选用与音箱同一品牌BOSE TITANNA A-300 。D 系列功放采用独立双电源设计,散热设计合理, 保护完善。

 为使系统有足够的动态余量,功放功率基本上是按扬声器的节目功率 (Program Power,为额定功率的 1.5--2 倍)进行配置的。

 d、其他电声设备的配置 音响系统工程设计被称之为音响链锁,每一个设备环节都是关键。根据报告厅功能使用对设备的要求并结合实际情况,严格遵守认真负责的选型原则, 坚持实用性与适用性相结合,保持设备档次性能的一致性。主要表现在:

  选系统:系统性能配套、性能价格比合理,具有时代水平。

  选产品:设备性能易配接、可靠性高、安全性好。

  在可靠性高的条件下,选用功能强的产品。

  选用有信誉,售后服务好的厂家或代理商的名牌产品。

 调音台是扩声系统的中心设备,调音台所具备的功能质量将直接关系到系统的质量和今后操作的灵活性和方便性。经对几种常用的高档现场调音台的性能、价格、操作和市场占有率(占有率高表示会用的人就多)进行分析比较, 选用了日本 YAMAHA 公司的 MG 166C 调音台。它具有 16 路单声道+ 4 路立体声输入、4 段立体声输入参数均衡、3 段 MIC 输入参数均衡;4 个编组输出、4 个辅助输出; 周边处理设备

 系统配置了高品质的声反馈抑制器及压限器,通过音频处理,可以保证授课过程中不会出现啸叫、声反射严重、声聚焦等不良扩声现象的出现。

 e、设备平面图

 子系统设备简介

 1) 调音台 YAMAHA MG124C 2) 主扩音箱 BOSE Panaray® 502® A 3) 吸顶音箱 Bose DS 16F 吸顶音箱 4) 主扩音功放 BOSE TITANNA A-300 5) 吸顶音箱功放 APP-PA SE-250 6) 反馈抑制器 SABINE FBX2810 7) 均衡器 DBX 1231

 8) 压限器 DBX 266XL

  3.4 智能控制子系统

 集中控制及信号切换系统功能

 多媒体会场的设备比较复杂,包含有音频处理、视频处理、计算机网络、数字多媒体、环境设备等等,单从技术含量来讲,一个多媒体教室相当复杂。虽然各生产厂家都尽量将器材设计得简单易用,然而在一个教室中各种设备并非简单的堆砌,器材与器材之间有着相互的关联甚至是互动的关系,也就是说完成一个功能可能要对各类器材都要进行调整、切换,操作起来还是相当复杂的,对于非专业人员更是如此。在一个讲座过程之中可能要在各种功能要求下来回切换,操作难度也就更大,如果能将每一个功能的操作要求(每种器材的参数调整)能以模式的方式进行储存,然后快速调用,那一切都回变得简单。CREATOR 智能控制系统正是解决这一功能的设备。

 智能控制系统通过串行通信口(RS232/RS422/RS485)、网络端口 (ETHENET)、红外控制口(IR)、逻辑电压(TTL)、继电器等与各种设备相连,以各类灵活直观的控制界面(触摸屏、按键面板、PC 等),对系统的各种设备进行控制,通过对主机的编程可以使前述的各种关联控制动作在一次触发后有序完成,即所谓“一键式”操作。当然,在执行这些“一键式”操作的时候, 程序会检测各种设备的状态,防止冲突发生。可以看出,智能控制是一种硬件与软件相结合的设备,除了硬件的连接更重要的是软件的编程。软件编程的好坏处决于编程人员的对系统的理解程度、系统的实际应用经验、编程技巧等。

 因为该教室配有较多的先进设备,我们需要最大强度地将诸多设备集中控制起来,使之能够全面、自动化、智能化地控制,使之化整为零,化繁为简。同时这种集中控制系统又应该具有中英文、图形化的界面,使之更具人性化, 易于操作。当然同时我们也考虑到该系统的扩展和升级,使之容易扩展,并能够从网络上下载固件使硬件和软件不断升级。当然采用的集中控制系统更应该是当前世界控制业内知名品牌和最先进的产品和技术之一。CREATOR 智能集中控制系统很明显可以满足诸多要求。

 实现用户只需要通过触摸式无线液晶屏,便可以直观的操作整个授课系统,

 包括系统开关、各设备开关、灯光明暗度调节、各种信号切换、信号源的播放和停止、各种组合模式的进入和切换、音量调节,以及对用于扩声的音响系统的调节;对大屏幕显示系统的控制,拼接模式设置等。通过中央控制系统达到信号资源共享的目的,使会场能轻易地获取任意一个或多个所需的信号,满足各种不同授课功能的需要。它是整个多媒体系统中央控制器,具有灵活性、安全性,有利保障各种功能的授课过程的顺利进行。

 全自动智能可编程的中央控制器可通过触摸式无线液晶显示控制屏对教室所有的电气设备进行控制,包括投影机、屏幕升降、影音设备、信号切换,以及会场内的灯光照明、系统调光、音量调节、大屏幕管理控制等。

 集中控制及信号切换系统组成

 中央集中控制系统主要有以下设备组成:

 中央集中控制主机

 CR-PGMII 中控主机:

 CR-PGM II 具有完全的可编程性能,针对不同的应用场合现场编程成为可能。同时扩充性、安全性、稳定性等各项指标达到或超过同类进口产品。其核心设 备使用双 CPU 进行运算,性能更强,运行更加稳定。人性化的中文操作界面交互式的控制结构,内嵌式红外学习功能,无须配置专业学习器; 使用更简单, 存储更可靠。

 强大的网络功能;完善的周边设备;稳定可靠的机器性能全面支持 Windows/9x/2000/xp 操作系统。

 彩色无线触摸屏套件

 ST-8400C :

 采用一个 CREATOR 的 8.4”触摸屏 ST-8400C 控制厅内的所有电气设备,包括控制投影机开关、电动幕升降、液晶电视机开关、影音设备、矩阵信号切换, 以及会场内的窗帘、系统调光、音量调节等。简单明确的中文界面,只需用手 轻触触摸屏上相应的界面,系统就会自动帮你实现你所想做的功能。采用中央 集成控制系统大大简化了操作过程。所有音、视频信号通过质量可靠、技术先 进的 CREATOR 的矩阵切换器进行选择。

 8 路电源控制模块

 CRPWR-8II :

 通过 CRPWR-8(电源控制器)控制屏幕、升降架、日光灯和设备电源,实现所有电源的自动控制; 2 路智能调音模块

 VRVOL-2 :

 通过 VRVOL-2 控制音量,使音量真正的受控制; 4 路调光模块

 CRLITE-4AII :

 通过 CRLITE-4A 控制白炽灯从全暗到全亮,实现无级调光; 网络控制卡

 XPORT 控制卡:

 能通过远程管理计算机能实现集中控制的远程管理功能. CREATOR MATRIX AV1608 视频矩阵以及

 MATRIX VGA1608 矩阵:

 通过 CR-PMGII 主机上的串行通讯口控制 A/V 矩阵和 VGA 矩阵,实现所有音视频、VGA 信号的自由切换,

 中控系统图:

 1) 集中控制及信号切换系统设备简介 中央集中控制主机

   采用最新 32 位内嵌式处理器,处理速度可达 210MHZ。

  采用可编程逻辑阵列电路,运行速度更快,系统更稳定  主机内置 8MB 内存及 8MB 的大容量存储 FLASH  8 路独立可编程 RS-232 控制接口,可以收发 RS485、RS422 格式数据;  8 路独立可编程 IR 红外发射口;内嵌式红外学习功能,无须配置专业学习器,随时可以更换 IR 设备;通过软件 IR 文件可存储。

  8 路弱电继电器控制接口;  2 个网络控制接口,可任意扩展模块,如多台调光器,多台电源控制器等,可扩充至 256 个网络设备;  提供 2 条可扩展多功能插槽;  具有系统软件传输接口;具有系统系统硬件复位功能

  2) 无线触摸屏套件 ST-8400C

 支持无线单向控制方式,16:9 的宽屏显示。

  65K TFT LCD 彩色显示屏  触屏尺寸为 8.4〞寸。解析度 ≥ 800×480 像素,要求宽屏显示  通过配套的无线接收器与中央集中控制主机进行无线单向通讯,控制距离:50 米。

  支持 433MHz 频率的控制指令传输。

  图形界面支持视频、图片、图形、文字、3D 按键。声音可编辑。

  具有待机屏幕保护、具有电子万年历时间显示、具有触屏坐标矫正、具有跳页和子页显示功能及中英文显示功能。

  使用大容量锂离子电池及外部 DC12V 供电。

  32M 记忆内存。

  触摸板输入误差小于正负 1mm。

  3) 单向无线接收器 CRRFA

   能与上面无线触摸屏配套使用,实现与中央集中控制主机进行无线单向通讯  单向 RF,频率为 413MHz

  4) 电源控制模块 CRPWR-8II

   8 路独立电源开关控制  载入容量:单路功率 ≥ 20A  ID 选择:旋转的 ID 切换设置网络 ID 身份代码  24VDC 网络供电  通过独立的网络协议控制  支持单路或多路开关

  5) 调音模块 VRVOLII 调音模块

  2 路独立音量调节控制  外置电源 12VDC/内置 24VDC 网络供电  ID 选择:旋转的 ID 切换设置网络 ID 身份代码  通过独立的网络协议控制  单路或多路音量调节

  音量频道输出阻抗:10Ω  输入:平衡或非平衡  输出:平衡或非平衡  总谐波失真:-85DB  噪音:-85DB  输入电平:1VPP  声道间隔:-90DB  衰减范围:(非静音)0-76DB(最大值)

  6) 调光器 RLITE-4AII

   4 路可调节灯光接口  电源要求:220V 50HZ  载入容量:单路功率 ≥ 20A  ID 选择:旋转的 ID 切换设置网络 ID 身份代码  供电:24VDC 网络供电  通过独立的网络协议控制  单路或多路调节

  7) 网络控制器 XPORT 控制卡

 与中央集中控制主机配合使用的网络控制卡,经过硬件设置和软件控制页面编写后,可通过网络控制中央控制系统、矩阵切换系统等。可以实现通过广域网控制、远程管理。

  一个 6 位网口,连接至中控主机或者矩阵的 LAN 接口。

  一个以太网接口,连接至局域网或广域网。

  一个天线接口。

  8) 视频矩阵(CREATOR MATRIX AV1608)

  AV1608 是一款将输入 16 路复合视频信号与立体声音频信号同步或异步交叉快速切换到一路或多路通道输出的音视频矩阵切换器。支持 16 路音视频信号输入,8 路音视频信号输出。

 支持 16 路音视频信号输入,8 路音视频信号输出。

 ·视频接口为 BNC 接口,音频接口为 RCA 接口。

 ·支持快速切换操作。

 ·支持视频信号类型有:复合视频(信号)。

 ·100MHz(-3dB),满载的高带宽。

 ·具有掉电记忆功能带有断电现场保护、LCD 液晶显示、音视频同步或分离切换等功能。

 ·具有红外遥控功能和 RS232 通信功能。

 ·音频信号类型有:立体声,平衡或非平衡接法。

 ·可机架安装的 3U 金属机箱。

  视频

 增 益 0 dB 带 宽 100MHz (-3dB),满载,0 - ±0.1dB,0 - 100Mhz @ ±0.6dB 10MHz @ 多通道对一通道 串扰和 -50dB @10 MHz, -40dB @100 MHz 微分相位 I/0S <1.28 度,3.58MHz 微分相位误差 0.1 度, 3.58-4.43MHz 微分增益误差 0.1%, 3.58-4.43MHz 最大传输延时 5nS(±1nS) 信号制式 NTSC3.58,NTSC4.43,PAL,SECAM 信号类型 复合视频(信号)

 视频输入 接 口 BNC 母接口 最小/最大电平 模拟信号:0.5V ~ 2.0V p-p 阻 抗 75 Ω 回波损耗 <-30dB@5MHz 回波锁相 0.3V—0.4Vp-p

  最大直流偏置误 差 15mV 视频输出 接 口 BNC 母接口 最小/最大电平 模拟信号:0.5V ~ 2.0V p-p 阻 抗 75 Ω 回波损耗 <-30dB@5MHz 直流补偿 最大±5mV 转换类型 垂直间隔 音频信号 输入/输出接口 RCA 接口 增 益 0 dB 频率响应 20 Hz ~ 20 kHz, 总谐波失真 噪声 0.03% @ 1 kHz (额定电压下)

 信噪比(S/N)

  >90dB 立体声分离度 >80dB @ 1 kHz 色度亮度干扰 <-80dB@1 kHz,满载 共态抑制比 (CMRR)

 >75dB @: 20 Hz ~ 20 kHz 信号类型 立体声 阻 抗 输入:>10 kΩ,输出:50 Ω 最大输入电平 +19.5dBu 增益误差 ±0.1dB 最大输出电平 +19.5dBu 控制种类 串行控制接口 RS-232, 9-针母 D 型 接口 波特率与协议 波特率:9600, 数据位:8 位, 停止位:1, 无奇偶校验位 串行控制口结构 2 = TX, 3 = RX, 5 = GND

  控制程序 《Switch 2.0》 规格 电 源 100VAC ~ 240VAC, 50/60 Hz, 国际自适应电 源 温 度 储存、使用温度: -20° ~ +70°C 湿 度 储存、使用湿度:10% ~ 90%

 9) CREATOR MATRIX VGA1608 矩阵

 视频: :

 增 益 :

 0 dB

  带 宽:

 200MHz (-3dB),满载

  多通道对一通道串扰和:

 -60dB @10 MHz, -39dB @100 MHz

  切换速度:

 200 ns(最长时间)

  信号类型:

 RGBHV,RGBS, RGsB, RsGsBs, 高清晰度电视(HDTV), 成分视频,S-video, 复合视频(信号)

 视频输入: :

 接 口 :

 15-pin HD 母接口 信 号 强 度 :

 1V p-p :

 Y 成分视频、S-video,复合视频; 0.7V p-p:

 VGA(电脑信号);0.3V p-p:

 R-Y 与 B-Y 成分视频、 S-video

  最小/最大电平模拟信号:

 0 0.5V ~ 2.0V p-p

 阻 抗 :

 75 Ω 回 波 损 耗 :

 <-40dB@5MHz

  水平频率响应:

 15 kHz ~ 145 kHz 垂直频率响应:

 30 Hz ~ 170 Hz 最大直流偏置误差:

 15mV 视频输出: :

 接 口:

 1 15-pin HD 母接口

  最小/最大电平:

 2.0V p-p 阻 抗:

 75 Ω

  回波损耗:

 <-40dB@5MHz

  直流补偿:

 最大±5mV 同步信号: :

 输入/输出信号类型:

 RGBHV, RGBS, RGsB, RsGsBs,复合视频,成分视频

  视 频 制 式 :

 NTSC 3.58,NTSC 4.43,PAL,SECAM 输 入 电 平 :

 0.5V- 5.0V p-p,: 4.0V p-p 正常输 出 电 平 :

 AGC-TTL: 5Vp-p, unterminated

  输 入 阻 抗 :

 510 Ω 输 出 阻 抗 :

 75 Ω

  最大传输延时:

 水平:90ns 垂直:160ns

  最大上升/下降时间:

 4ns 极 性:

 正或负(与输入完全一致)

 控制种类: :

 串行控制接口:

 RS-232, 9-针母 D 型 接口

  波特率与协议:

 波特率:9600, 数据位:8 位, 停止位:1, 无奇偶校验位串行控制口结构:

 2 = TX, 3 = RX, 5 = GND

  控 制 程 序 :

 《Switch 2.0》 规格: :

 电 源:

 100VAC ~ 240VAC, 50/60 Hz, 国际自适应电源温 度:

 储存、使用温度: -20° ~ +70°C 湿 度:

 储存、使用湿度:10% ~ 90%

 机箱尺寸:

 482.6(L)X266(W)X132.5mm(H) 3.5 声像联动及视频会议系统

 3.5.1

 视频会议系统

 1) 视频会议概述 视频通讯就是利用视频摄像和显示设备,经过信号压缩及编解码处理,通过通信线路传输而在两地或多个地点之间实现交互式实时图象通讯。它利用摄像机和麦克风将一个地点的活动图像和声音实时地传至远端。可连接图文摄像机、投影机和录像机等各种视音频外围设备,能传送实物图像、图纸、文件和预先制作的视频资料。远端的声音、图像也同样实时传至本端。

 视频通讯系统还提供专用数据通道,用于连接外围数据设备如计算机、电 子白板等。由此系统在进行视音频交互通讯同时,能同时实现数据的异地实时 共享。视频通讯系统可使不同地点的使用者进行面对面的交流,如同身处一室。它的出现和飞速发展使人类的通讯技术进入了一个崭新的时期。

 2) 视频会议系统的组成 视频会议系统由终端设备、传输信道以及多点控制单元(MCU)等设备组成。

 终端设备

 视频会议的终端设备将采集视频、音频、数据、信令等各种数字信号, 分别进行处理后组合成一路复合的数字码流,再将它转变为与用户-网络接口兼容的,符合传输网络所规定的信道帧结构的信号格式通过信道传输至指定地址;同时,终端设备接收远端其他终端设备所传送过来的数据, 进行解码并在本地会场的输出设备上输出。

 传输信道

 视频会议可采用光缆、电缆、微波以及卫星等数字信道进行传输。会议电视业务可以在现有的多种通信网络中展开,如 ISDN、DDN、ATM 及 LAN 网等各种网络。视频会议主要是利用它们来传送活动或静态图像信号、语音信号、数据信号以及系统控制信号。

 多点控制单元( MCU )

 多点控制单元 MCU 是一个数字处理单元,通常设置在网络节点处,可使 多

 个地点的会议进行 实时、交互通信。多点控制单元 MCU 在数字领域中实现音频、视频、数据信令等数字信号的混合与切换。

 多点控制单元 MCU 还具备对视频会议进行有效 控制的功能,以及对会议电视系统进行有效 管理的功能。使它能模仿我们平时实际开会的方式,如主席发言、与会者发言、插话、自由讨论等。

 多点控制单元 MCU 的控制模式主要有:

  主席控制模式  语音控制模式 按我国开会的惯例,一般采取主席控制模式,即主席所在的主会场,可同时向所有分会场传递主会场的图像和声音,并通过 MCU 的控制与任一分会场对话,指挥汇接设备切换图像和声音。分会场发言需向主席申请,一旦被认可, 该分会场的图像、语音便可以广播方式传送到其它各会场。这种模式应符合ITU-TH.232 标准。

 3) 用户需求 视频会议系统是会议室的核心部分,主要完成 xxxxxx 两校区之间 重要领导举行的会议。

 根据会场的现场结构及参会人员的座位方式,在教室中部设置一个主摄像接口,配两台高速球型摄像机,吊装于天花板上,完成视频会议的主席位、全景的摄像任务(特写、近景、中景),其设备性能决定着电视会议的效果。

 配合中央控制系统完成摄像信号的自动跟踪、切换、分配任务。如图所示:

  视频功能

  利用切换功能,可将本端视频源的视频信号传送至各个远端  帧显示为 30 帧/每秒,达到最佳画面质量  支持 H.264,提高一倍以上视频质量 音频功能

  可实现自适应全双工回声抑制  采用自动背景噪音抑制方式,提高声音质量  采用自动增益控制,使发音者的音量不会因距离麦克风的远近而变化  随时调节音量  双流功能 数据功能

  利用电子白板,通过书写内容传送,可实现双向讨论,共享白板(本方案设计没有配备电子白板)

  应用程序共享(通过 NETMEETING)

  可实时抓拍场景,并即刻传输到远端  可发送 MICROSOFTPOWERPOINT 图片

  使用图文摄像机可将照片,实物等资料传送到远端 控制功能

  pcs-1p 和 HD1000 都支持 H.323 编码能力  pcs-1p 和 HD1000 都可通过遥控器可控制摄像机动作(上下/左右/斜拉)

  pcs-1p 和 HD1000 都支持自动/手动聚焦功能  支持主席控制  可接多路摄像机

  4) 设备选型 在设计中我们采用国际化 SONY PCS-G70SP 视频会议终端套件,配置 6 点的 MCU,可以进行多点会议功能,本会议终端还可以利用我们的 PC 和网络传输发送档案、Word\Excel\powerpoint\pdf 等电子文件。

 对现场的视频会议进行网络连接。通过视频会议一体化终端对现场和另外其他会场进行呼叫,接通网络在 lan/man/internet 进行连接,实现视频的网络传输,并可以根据会议要求把视频会议的声音信号接入我们的会议扩声系统,利用我们的扩声系统直接与另一会场进行全方位沟通联络。同时,利用快捷 CR-V1012 高速球开型摄像机配合快捷的会议系统及中控系统,实现对我们会场内的自动跟踪会议话筒摄像功能。

 PCS-G70SP 视频通讯系统是用来满足我们高端客户需求的最新解决方案, 通过采用 H.263 视频编解码器/4CIF 格式,PCS-G70SP 能够达到可与标准电视广播相媲美的图像分辨率。它也可与 H.264 视频编解码器一起使用来获得更高的处理能力。在像礼堂一些对质量要求特别高的会场,PCS-G70SP 是理想的选择。

 产品优势

 高清晰的显示,从各个角度都能很清晰的观看到主持人。

 最大可连接两台个人电脑或是笔记本电脑。只要你按下遥控器上面的音频和视频按钮,就能进行数据传送。

 双摄像机和分割图像支持(H.239 双流)。

 多点视频会议。最大可实现六点会议。可以是包含视频会议系统和(移动)

 电话的局域网,ISDN 或是 DSL 网的任意组合 配备 sip 最新的技术支撑,全方位的协同合作。高带宽接入网络。

 记忆棒功能。

  产品特征

 对于局域网,速度能达到 4Mb/s 使用 ISDN 设备进行连接,速度能达到 768kb/s,通过 pri 接口最大可达到 2Mb/s(跟电视差不多)

 支持 mp4 标准的点对点视频会议和多点视频会议。以 XGA 分辨率实现陈述文件共享 双摄像机模式。

 多显示输出,可被用来在 6 点视频会议中显示五个其它远端站点的情况。最多可支持 10 个站点的多点视频会议。

 交互式的数字白板功能。

 先进的质量服务(Qos)增强功能。

 SONY

 出色的音频同样带给用户独特的体验,环绕立体声专利技术,为每 一次通话带来了新的活力。置身于一个亲历的会议中,视频参会者可以通过左右音箱听到远端与会者的立体声效果。

 3.5.2

 摄像跟踪系统

  当发言者开启话筒时,摄像机自动跟踪发言者,并自动对焦放大,连接视频会议中的显示设备,可将摄像机所拍摄到的图像显示到远端会场。

  可实现多台摄像机之间及视频信号之间的快速切换,实现多机位,多角度的跟踪拍摄会场情况,反馈给远端会场.  使用视频控制软件可以对摄像机与会议单元之间的进行设置。...

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